胃黏膜解痉多肽表达化生的研究进展

白婧琦 栗凤霞

胃癌（GC）是全球范围内常见的恶性肿瘤，也是导致肿瘤相关死亡的重要原因[1]。目前公认的胃癌发生模式为Correa 级联反应，即幽门螺杆菌（Hp）持续感染诱发慢性非萎缩性胃炎—慢性萎缩性胃炎—肠化生—异型增生—胃癌。研究表明，解痉多肽表达化生（SPEM）作为不同于肠化生的另一种化生方式，在胃癌的发生和进展过程中起着重要作用[2]。胃黏膜组织在慢性炎症反应的持续刺激下发生氧化性损伤，可发生SPEM，并由SPEM转分化为不完全肠化生，这可能是胃腺癌的发生机制之一。因此，SPEM 可能可以作为Correa 级联反应中的一环。

SPEM 发生于胃体部腺体，其细胞形态与幽门腺细胞或十二指肠Brunner 腺细胞相似，以往称这种化生为假幽门腺化生、黏液分泌细胞化生或胃体胃窦化[3]。由于SPEM 细胞高表达三叶因子2 （TFF2，又称为解痉多肽），因此SPEM 被命名为“解痉多肽表达化生”。当胃体黏膜中表达TFF2 的细胞形成完整、连续的腺体轮廓时，提示发生了SPEM，根据胃体黏膜中壁细胞丢失程度及SPEM 腺体的分布范围，可将SPEM 进一步分为早期SPEM 和晚期SPEM[4]。SPEM 的发生可能与胃黏膜组织癌变密切相关，近年来已引起学术界的广泛关注。

1 SPEM 细胞的来源

胃体部腺体中的壁细胞丢失是胃黏膜细胞发生化生的基础，在慢性炎症反应持续作用下，胃黏膜细胞可发生SPEM。SPEM 细胞的来源尚未明确，目前主要有2 种假说：“主细胞来源假说”和“干细胞来源假说”；此外，SPEM 细胞也可由颈黏液细胞和主细胞转录为前化生表型进展而来。

1.1 主细胞来源

Nam 等[5]认为当黏膜表皮生长因子因壁细胞丢失而分泌减少时，会激活主细胞转分化为SPEM细胞；该研究还发现，在小鼠胃黏膜壁细胞丢失过程中出现的SPEM 细胞曾表达过Mist1（一种主细胞特异性的生物标志物），认为SPEM 细胞是由主细胞重编程或转分化产生的。另一项研究使用5-溴-2'-脱氧尿苷（BrdU）标记DNA，对发生损伤的小鼠胃体黏膜内主细胞和SPEM 细胞的周期活动进行追踪，结果发现在化生过程中，新出现的SPEM 细胞数量约等于减少的主细胞数量；而在损伤修复后，新增加的主细胞数量约等于损伤严重时腺体中出现的SPEM 细胞数量；推测SPEM 细胞可能来源于主细胞并可以重新再分化为主细胞[6]。Radyk 等[7]使用5-氟尿嘧啶阻断小鼠胃细胞增殖，并用他莫昔芬诱发SPEM，结果发现小鼠胃黏膜细胞在非增殖状态下依然发生了SPEM，由此认为SPEM 细胞并非来源于干细胞；此外，该研究还发现SPEM 最早出现在胃体部腺体的底部，与主细胞所在腺体的主要分布部位相吻合，且主细胞减少程度与SPEM 细胞增多程度相似，进而推测两者间可能存在相关性，支持SPEM 细胞由主细胞直接重编程产生。

1.2 干细胞来源

Hata 等[8]反驳了SPEM 细胞由主细胞转分化或去分化而来的观点，该研究通过用G 蛋白偶联雌激素受体30（GRP30）特异性标记主细胞，发现在慢性炎症反应刺激下，小鼠胃黏膜组织中主细胞数量逐渐减少至消失，认为主细胞谱系在化生过程中出现丢失，而干细胞因主细胞丢失而发生代偿反应，进而增殖、分化产生SPEM 细胞。当Ras基因突变诱导主细胞减少时，干细胞增殖并产生SPEM 细胞，该过程与慢性炎症反应中肠化生、异型增生甚至胃癌的发生密切相关。

1.3 前化生表型来源

SPEM 细胞的来源包括干细胞和主细胞。颈黏液细胞是胃黏膜中具有类似于干细胞分化和增殖能力的细胞，其可分化为壁细胞和主细胞。Bockerstett 等[9]通过单细胞测序实验发现，胃体部中的颈黏液细胞和主细胞在慢性炎症反应过程中未诱导产生SPEM 相关的基因转录产物，而是分化为前化生表型，再进展为SPEM。

2 SPEM 相关生物标志物

SPEM 临床表现隐匿，早期病变常难以识别，探索SPEM 相关生物标志物有助于提高识别SPEM腺体的准确率。随着研究不断深入，学者们对于SPEM 相关生物标志物有了更全面的认识。TFF2 是识别SPEM 细胞的重要生物标志物，通过对TFF2进行免疫标记，可发现SPEM 细胞存在于胃腺体的底部。研究发现，萎缩性胃炎患者血清TFF2 水平与SPEM 的发生及严重程度呈正相关，这提示血清TFF2 可作为一种预测晚期SPEM 的非侵入性生物标志物[4]。水通道蛋白5（AQP5）是位于细胞膜上的水转运蛋白，其可能与肿瘤进展有关。研究表明，AQP5 在主细胞向SPEM 细胞转分化的早期表达上调，且当损伤修复时，SPEM 细胞会下调AQP5 表达，这提示AQP5 与主细胞转分化为SPEM 细胞的启动程序有关，但目前尚未明确APQ5 在SPEM 进展中发挥的作用[10]。人附睾蛋白4（HE4）是与胃癌前病变相关的细胞分泌因子，壁细胞缺失可能导致与G1/S 细胞周期变化相关的转录基因表达上调，进而诱导与胃癌前病变相关的细胞分泌因子 （如HE4 等） 表达。Nozaki 等[11]的研究发现，主细胞转分化或干细胞分化产生SPEM 细胞的过程均与HE4 表达上调有关，且在小鼠正常胃黏膜中几乎检测不出HE4，而在诱发SPEM 的小鼠中HE4 表达显著上调；此外，该研究还发现在健康者的胃黏膜中未检测出HE4，但在发生化生病变的患者胃黏膜中HE4 均呈阳性表达，包括SPEM、SPEM 与肠化生的过渡性病变及SPEM 与肠化生并存的病变，这提示HE4 可作为诊断癌前病变的生物标志物。Wada 等[12]的研究发现，CD44 基因在正常胃腺体细胞中几乎不表达，但在SPEM 细胞和肿瘤细胞中呈高表达；CD44 基因转录可产生CD44 剪接变异体（CD44v），从而升高干细胞中胱氨酸转运水平；免疫组织化学分析结果表明，敲除CD44 基因显著减少了胃腺体中Ki-67+细胞的数量，且CD44 阳性的Ki-67+细胞分布在胃腺体底部，因此认为CD44v的表达与胃腺体干细胞的出现相关，其参与了SPEM 的进展；此外，使用胱氨酸转运抑制剂柳氮磺吡啶或敲除CD44 基因，可抑制小鼠SPEM 的进展及胃肿瘤的生长，这提示靶向CD44v 的治疗可有效预防或延缓SPEM 的进展。目前已知与SPEM相关的转录因子有TFF2、CD44、囊性纤维化跨膜转导调节因子（CFTR）和乳清酸性蛋白4-二硫键核心结构域2（WFDC2）[13]。Bockerstett 等[13]发现了一种新的转录因子——Gkn3，其在健康者的胃体中不表达，而在自身免疫性胃炎或由慢性Hp感染引起的胃体萎缩患者中，其胃腺体底部的SPEM细胞高表达Gkn3，且Gkn3 在胃体部其他细胞中呈低表达或不表达；因此，Gkn3 的这种特异性使其可以作为区分主细胞、颈黏液细胞及SPEM 细胞的生物标志物。

3 SPEM 的临床意义

3.1 SPEM 与胃黏膜的损伤修复

虽然化生患者发生胃癌的风险较高，但化生并不是胃癌的独立危险因素。SPEM 可能与胃黏膜的损伤修复相关。SPEM 腺体在形态学上类似于分泌黏液的胃窦部腺体，当由于胃液腐蚀使胃黏膜损伤加重时，损伤部位的黏液分泌增多可能是黏膜应对局部损伤的保护性生理反应[14-15]。Engevik等[16]的研究发现在小鼠的溃疡愈合区域内出现SPEM 腺体，且SPEM 细胞直接参与了黏膜对损伤的应答反应，在胃溃疡的损伤修复中起着重要作用，但SPEM 细胞并不是胃窦部腺体直接扩张、增生产生的正常细胞，而是以表达TFF2 为特征的化生细胞。目前SPEM 与胃黏膜损伤修复的相关文献较少，今后需要进一步开展实验研究进行验证。

3.2 SPEM 与肠化生

研究表明，在Hp持续感染的蒙古沙鼠的SPEM 腺体中出现了杯状细胞，这提示SPEM 腺体发生了局部肠化生；化生的动态过程可能是在壁细胞丢失的基础上产生SPEM，在慢性炎症反应的持续作用下进一步演变为肠化生[17]。一项免疫组织化学分析实验发现，肠化生相关生物标志物——TFF3可在SPEM 细胞中表达，而SPEM 相关生物标志物TFF2 也可能在肠化生细胞中表达[18]。一项研究对胃底组织中SPEM 和肠化生的形态学特征进行观察，结果发现在SPEM 细胞与肠化生细胞同时出现的腺体中，SPEM 细胞常分布在腺体底部，而肠化生细胞常分布在腺体的管腔部位；在紧邻SPEM的肠化生区域或SPEM 与肠化生的交界区域，肠化生细胞中Ki-67 染色结果呈强阳性并表现为过度增殖状态，这提示肠化生细胞可能是由增殖性更强的SPEM 细胞进展而来的[3]。SPEM 可能是发生肠化生的病理基础，慢性炎症反应和持续性损伤促使SPEM 进展为肠化生，但当损伤修复后，SPEM会随着炎症反应减弱而消退[19]。

3.3 SPEM 与胃癌进展

一项2020 年的研究评估了SPEM 的基因组图谱，结果发现其与肠型胃癌具有相似的促癌基因，两者样本均存在MUC5AC、KRAS、BRAF和EZH2基因的点（错义）突变，这些基因突变通常与胃癌的发生有关[20]。SPEM 的基因组图谱中MUC5AC（Rs35783651）和MYC（Rs750664148）基因发生点突变，而在已报道的食道癌及其他实体器官肿瘤的基因组图谱中存在相似的点突变[21]。SPEM 基因组与肿瘤基因组存在相似性，这提示SPEM 可能是一种癌前病变；而SPEM 的基因组变异数量显著少于幽门腺腺瘤、胃癌等病变，这表明SPEM 可能需要累积足够数量的基因突变和（或）改变才能进展为胃癌[20]。微卫星不稳定性（MSI）可反映基因的不稳定性。与正常胃腺细胞相比，SPEM 细胞的MSI 增强，且SPEM 腺体内其他TFF2 阴性细胞也表现出类似SPEM 细胞的遗传不稳定性。SPEM腺体内细胞的遗传不稳定性反映了干细胞的基因组状态，这些干细胞可在肿瘤发生前累积足够数量的基因突变，从而促使胃癌发生[22]。在SPEM的进展过程中，腺体中的细胞处于过度增殖状态，且持续的炎症反应更容易使SPEM 细胞和肠化生细胞累积基因突变，从而进一步发生癌变。因此，SPEM 和肠化生可能均是胃癌的癌前病变。

4 小结与展望

SPEM 与肠化生、胃腺癌的发生密切相关。早期诊断SPEM 对于防治胃癌具有重要意义，但目前SPEM 细胞的起源仍存在争议。尽管已有多种SPEM 相关生物标志物被发现，但仍缺乏有效的临床诊断方法。SPEM 是一种胃损伤的修复反应，也是胃癌的癌前病变，由SPEM 向肠化生进展的过程可能是对胃腺癌Correa 级联反应的补充或修改，但其临床意义尚无定论，需要更多的研究证据以进一步明确。随着对SPEM 细胞的来源、相关生物标志物、进展和转归等方面研究的深入，将对胃癌的早期防治提供帮助，可能有助于降低肠型胃癌的发病率及病死率。